Tugas Edit Buku Sistem Operasi Anggota Kelompok: Adith Prasetya (0606101156, Kelas B) Ari Wibisono (0606101212, Kelas B) Gregorio G.Honassan (0606101370, Kelas B) Roma Romansyah (0606104334, Kelas A) *Komentar umum Bab Layanan dan Antarmuka merupakan bab yang kami rasa sangat menarik untuk kami bahas karena pada bab ini kita akan membahas bagaimana proses yang terjadi didalam suatu komputer sehingga layanan-layanan yang dilakukan bisa diimplementasikan ke user. * Hubungan dengan bab sebelumnya dan sesudahnya Hubungan dengan bab sebelumnya yaitu pada bab ini kita akan menerangkan mengenai layananlayanan yang disediakan oleh komponen-komponen yang ada pada bab sebelumnya. Untuk layanan mungkin masih ada beberapa hal yang berhubungan dengan bab komponen sistem operasi,sub bab yang masih berhubungan dengan bab sebelumnya antara lain: System call Jenis Layanan System program Aplikasi program Hubungan dengan bab sesudahnya yaitu tidak ada hubungannya sama sekali. Karena pada bab ini membahas sistem operasi dipandang dari tampilan luar berupa layanan dan antarmuka yang digunakan untuk berinteraksi dengan user. Sedangkan pada bab tujuh membahas operasi dipandang dari dalam struktur bagaimana sistem operasi itu disusun. *komentar kelengkapan per bagian: 6.1. Pendahuluan Bagian ini kurang menjelaskan pengertian tentang layanan dan antarmuka sistem operasi secara umum.dan pada paragraf kedua kata-kata"layanan-layanan" sebaiknya diganti menjadi "jenis layanan" sehingga lebih berhubungan dengan bagian selanjutnya. 6.2. Jenis Layanan Pada poin kategori program dikatakan bahwa "program harus bisa menghentikan pengeksekusian...", bukankah seharusnya "sistem operasi harus bisa menghentikan pengeksekusian program...". 6.3. Antarmuka Pada subbab ini, penjelasan dari antarmuka sudah cukup jelas. 6.4. System Calls Pada subbab ini, penjelasan mengenai pengertian systems calls masih kurang dijelaskan. 6.5. API (Application Program Interface) Bagian ini sudah cukup jelas namun peletakkannya kurang tepat. Sebaiknya subbab ini diletakkan setelah subbab Application Programs. 6.6. Jenis System Calls Pada subbab ini, penjelasan dari jenis system calls sudah cukup jelas. Akan tetapi, mungkin pada subbab ini akan lebih dijelaskan secara spesifik. 6.7. System Programs Pada bagian ini masih kurang penjelasan, khususnya penjelasan mengenai hubungan antara system calls
dan sistem operasi. 6.8. Application Programs Pada subbab ini, penjelasan dari program aplikasi sudah cukup jelas. 6.9. Rangkuman Rangkuman terlalu singkat dan kurang menjelaskan kesimpulan dari isi bab ini. Usulan kelengkapan: - Melengkapi konsep pada system calls. - Penambahan isi dari subbab Application Programs. - Pelengkapan isi dari materi yang kami anggap masih kurang.
Bab 6. Layanan dan Antarmuka 6.1. Pendahuluan Di bab sebelumnya telah dibahas sistem operasi berdasarkan komponen-komponennya. Selanjutnya yang akan dibahas adalah bagaimana proses di dalam sistem komputer itu sendiri sehingga layanan-layanan tersebut dapat diimplementasikan ke user. Kita akan membahas tentang system call sebagai sarana atau bentuk komunikasi di dalam sistem komputer, antarmuka yang merupakan satu layanan yang disediakan oleh sistem operasi sebagai sarana interaksi antara pengguna dengan sistem operasi, dan system programs serta application programs beserta contoh -contohnya. Pertama-tama, akan dijelaskan terlebih dahulu mengenai jenis layanan sistem operasi, kali ini menurut sudut pandang proses di dalamnya. 6.2. Jenis Layanan Seperti yang telah kita ketahui bersama, tujuan dari sebuah sistem operasi adalah sebagai penghubung antara user dan hardware, dimana sistem operasi memberikan kemudahan-kemudahan agar user tidak harus mengakses hardware secara langsung dalam bahasa mesin, tetapi dalam bentuk layanan-layanan yang diberikan oleh sistem operasi. Berikut ini adalah kategori-kategori layanan yang diberikan oleh sistem operasi: Antarmuka. Sistem operasi menyediakan berbagai fasilitas yang membantu programmer dalam membuat program seperti editor. Walaupun bukan bagian dari sistem operasi, tapi layanan ini diakses melalui sistem operasi. Eksekusi Program. Sistem harus bisa me-load program ke memori, dan menjalankan program tersebut. Dalam hal ini sistem operasi harus bisa menghentikan pengeksekusian program. Operasi Masukan/Keluaran. Program yang sedang dijalankan kadang kala membutuhkan. Masukan/Keluaran. Untuk efisiensi dan keamanan, pengguna biasanya tidak bisa mengatur piranti masukan/keluaran secara langsung, untuk itulah sistem operasi harus menyediakan mekanisme dalam melakukan operasi masukan/keluaran. Manipulasi Sistem Berkas. Program harus membaca dan menulis berkas, dan kadang kala juga harus membuat dan menghapus berkas. Komunikasi. Kadang kala sebuah proses memerlukan informasi dari proses lain. Ada dua cara umum dimana komunikasi dapat dilakukan. Komunikasi dapat terjadi antara proses dalam satu komputer, atau antara proses yang berada dalam komputer yang berbeda tetapi dihubungkan oleh jaringan komputer. Komunikasi dapat dilakukan dengan share-memory atau message-passing, dimana sejumlah informasi dipindahkan antara proses oleh sistem operasi. Deteksi Error. Sistem operasi harus selalu waspada terhadap kemungkinan error. Error dapat terjadi di CPU dan memori perangkat keras, masukan/keluaran, dan di dalam program yang dijalankan pengguna. Untuk setiap jenis error sistem operasi harus bisa mengambil langkah yang tepat untuk mempertahanan jalannya proses komputasi, misalnya dengan menghentikan jalannya program, mencoba kembali melakukan operasi yang dijalankan, atau melaporkan kesalahan yang terjadi agar pengguna dapat mengambil langkah selanjutnya. Disamping pelayanan di atas, terdapat juga layanan-layanan lain yang bertujuan untuk mempertahankan efisiensi sistem itu sendiri. Layanan tambahan itu yaitu: Alokasi Sumber Daya. Ketika beberapa pengguna menggunakan sistem atau beberapa program dijalankan secara bersamaan, sumber daya harus dialokasikan bagi masing-masing pengguna dan program tersebut. Accounting. Kita menginginkan agar jumlah pengguna yang menggunakan sumber daya, dan jenis sumber daya yang digunakan selalu terjaga. Untuk itu maka diperlukan suatu perhitungan
dan statistik. Perhitungan ini diperlukan bagi seseorang yang ingin merubah konfigurasi sistem untuk meningkatkan pelayanan. Proteksi. Layanan proteksi memastikan bahwa segala akses ke sumber daya terkontrol; dan tentu saja keamanan terhadap gangguan dari luar sistem tersebut. Keamanan bisa saja dilakukan dengan terlebih dahulu mengindentifikasi pengguna. Ini bisa dilakukan dengan meminta password bila ingin menggunakan sumber daya. 6.3. Antarmuka Pengertian antarmuka (interface) adalah salah satu layanan yang disediakan sistem operasi sebagai sarana interaksi antara pengguna dengan sistem operasi. Antarmuka merupakan komponen sistem operasi yang bersentuhan langsung dengan pengguna. Terdapat dua jenis antarmuka, yaitu Command Line Interface (CLI) dan Graphical User Interface (GUI). Command Line Interface (CLI) CLI adalah tipe antarmuka dimana pengguna berinteraksi dengan sistem operasi melalui text-terminal. Pengguna menjalankan perintah dan program di sistem operasi tersebut dengan cara mengetikkan barisbaris tertentu. Meskipun konsepnya sama, tiap-tiap sistem operasi memiliki nama atau istilah yang berbeda untuk CLInya. UNIX memberi nama CLI-nya sebagai bash, ash, ksh, dan lain sebagainya. Microsoft Disk Operating System (MS-DOS) memberi nama command.com atau Command Prompt. Sedangkan pada Windows Vista, Microsoft menamakannya PowerShell. Pengguna Linux mengenal CLI pada Linux sebagai terminal, sedangkan pada Apple namanya adalah commandshell. Graphical User Interface (GUI) GUI adalah tipe antarmuka yang digunakan oleh pengguna untuk berinteraksi dengan sistem operasi melalui gambar-gambar grafik, ikon, menu, dan menggunakan perangkat penunjuk (pointing device) seperti mouse atau track ball. Elemen-elemen utama dari GUI bisa diringkas dalam konsep WIMP (window, icon, menu, pointing device). Gambar 6.1. Contoh GUI Pengguna komputer yang awam seringkali menilai sebuah sistem operasi dari GUI-nya. Sebuah sistem operasi dianggap bagus jika tampilan luarnya (GUI-nya) bagus. Padahal, seperti telah dijelaskan sebelumnya, komponen sistem operasi tidak hanya GUI, sehingga penilaian terhadap sebuah sistem operasi tidak bisa hanya dari satu komponen saja. Karena GUI adalah kesan pertama pengguna dengan sistem operasi itu, setiap pengembang sistem operasi berlomba-lomba mengembangkan GUI-nya dengan keunggulannya masing-masing. Sejarah mencatat bahwa Xerox PARC (Palo Alto Research Center) yang pertama kali meriset tentang GUI. Pada tahun 1984, Apple merilis Macintosh yang menggunakan GUI hasil riset Xerox PARC. Beberapa
tahun kemudian, Microsoft merilis sistem operasi Windows-nya yang juga menggunakan GUI. Apple mengklaim bahwa Microsoft mencuri ide dari Apple. Seperti halnya CLI, tiap-tiap sistem operasi juga memiliki nama tersendiri untuk komponen GUI-nya. Pada Apple Mac OS X, GUI-nya disebutaqua. Microsoft memberi nama GUI Windows XP sebagai Lunar dan GUI Windows Vista sebagai Aero. Pada Linux, ada dua pengembang utama desktop environment pada Linux, yang masing-masing menghasilkan produk KDE (K Desktop Environment) dan GNOME. KDE digunakan pada beberapa distro seperti SuSE dan Mandrake, sedangkan GNOME dipakai pada beberapa distro seperti Fedora Core dan Ubuntu. 6.4. System Calls Komputer digunakan untuk melakukan suatu proses yang dikehendaki user. Oleh karena itu harus ada suatu bentuk komunikasi antara user dan hardware. Komunikasi itu terjadi dalam bentuk system calls. Sistem operasi melalui shell-nya akan menangkap perintah dari user yang kemudian akan dikomunikasikan melalui system calls. Systems calls merupakan suatu mekanisme yang digunakan oleh program aplikasi untuk meminta layanan dari sistem operasi. Pada sistem yang berbasis UNIX dan POSIX, system calls yang sering kita dengar antara lain: open, read, write, close, wait, exec, fork, exit, dan kill. Pada saat ini, banyak sistem operasi yang memiliki ratusan system calls. Salah satunya Linux yang memiliki 319 system calls yang berbeda. System calls itu sendiri umumnya ditulis dalam bahasa C dan C++. Mengenai shell, shell itu sendiri secara umum adalah layer yang berfungsi sebagai interface antara user dan inti dalam sistem operasi (kernel). Melalui shell, user dapat memberi perintah-perintah yang akan dikirim ke sistem operasi, sehingga shell ini merupakan layer yang menerima interaksi dari user secara langsung. Shell dalam sistem operasi secara umum dibagi menjadi 2, Command Line (CLI) dan Graphical (GUI). Jadi dengan kata lain, system calls berperan sebagai interface dalam layanan-layanan yang disediakan oleh sistem operasi. Untuk lebih jelasnya lihat gambar berikut. Contoh di atas adalah sytem calls di dalam program yang membaca data dari satu file lalu meng-copy-nya ke file lain. Gambar 6.2. Contoh System Call 6.5. Jenis System Calls Berikut ini adalah tipe system calls: Manajemen Proses. System call untuk manajemen proses diperlukan untuk mengatur prosesproses yang sedang berjalan. Kita dapat melihat penggunaan system calls untuk manajemen proses pada Sistem Operasi Unix. Contoh yang paling baik untuk melihat bagaimana system call bekerja untuk manajemen proses adalah Fork. Fork adalah satu satunya cara untuk membuat sebuah
proses baru pada sistem Unix. Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan manajemen proses seperti: o Pembuatan dan penghapusan proses pengguna dan sistem proses. o Menunda atau melanjutkan proses. o Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi. o Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi. o Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock. Manajemen Berkas. System calls yang berhubungan dengan berkas sangat diperlukan. Seperti ketika kita ingin membuat atau menghapus suatu berkas, atau ketika ingin membuka atau menutup suatu berkas yang telah ada, membaca berkas tersebut, dan menulis berkas itu. System calls juga diperlukan ketika kita ingin mengetahui atribut dari suatu berkas atau ketika kita juga ingin merubah atribut tersebut. Yang termasuk atribut berkas adalah nama berkas, jenis berkas,dan lainlain. Ada juga system calls yang menyediakan mekanisme lain yang berhubungan dengan direktori atau sistem berkas secara keseluruhan. Jadi bukan hanya berhubungan dengan satu spesifik berkas. Sistem operasi bertanggung-jawab: o Pembuatan dan penghapusan berkas. o Pembuatan dan penghapusan direktori. o Mendukung manipulasi berkas dan direktori. o Memetakan berkas ke secondary storage. o Mem-backup berkas ke media penyimpanan yang permanen (non-volatile). Manajemen Piranti. Program yang sedang dijalankan kadang kala memerlukan tambahan sumber daya. Jika banyak pengguna yang menggunakan sistem dan memerlukan tambahan sumber daya maka harus meminta peranti terlebih dahulu. Lalu setelah selesai, penggunaannnya harus dilepaskan kembali dan ketika sebuah peranti telah diminta dan dialokasikan maka peranti tersebut bisa dibaca, ditulis, atau direposisi. System Call Informasi/Pemeliharaan. Beberapa system calls disediakan untuk membantu pertukaran informasi antara pengguna dan sistem operasi, contohnya adalah system calls untuk meminta dan mengatur waktu dan tanggal atau meminta informasi tentang sistem itu sendiri, seperti jumlah pengguna, jumlah memori dan disk yang masih bisa digunakan, dan lain-lain. Ada juga system calls untuk meminta informasi tentang proses yang disimpan oleh sistem dan system calls untuk merubah informasi tersebut. Komunikasi. Dua model komunikasi: Message-passing. Pertukaran informasi dilakukan melalui fasilitas komunikasi antar proses yang disediakan oleh sistem operasi. Shared-memory. Proses menggunakan memori yang bisa digunakan oleh berbagai proses untuk pertukaran informasi dengan membaca dan menulis data pada memori tersebut. Dalam message-passing, sebelum komunikasi dapat dilakukan harus dibangun dulu sebuah koneksi. Untuk itu diperlukan suatu system calls dalam pengaturan koneksi tersebut, baik dalam menghubungkan koneksi tersebut maupun dalam memutuskan koneksi tersebut ketika komunikasi sudah selesai dilakukan. Juga diperlukan suatu system calls untuk membaca dan menulis pesan (message) agar pertukaran informasi dapat dilakukan. 6.6. System Programs Seperti yang sudah kita pelajari di bab-bab awal bahwa terdapat empat komponen utama dalam sistem komputer, apabila kita jabarkan, dari yang paling bawah adalah perangkat keras (Hardware), lalu di atasnya adalah sistem operasi, kemudian di atasnya dimana yang berhubungan langsung dengan para pengguna adalah sistem program dan program aplikasi. Di dalam sistem komputer, sistem program berguna untuk menyediakan kemudahan-kemudahan bagi pengembangan progran serta eksekusi. Sistem program yang sering kita gunakan contohnya adalah format dan login. Sistem program dibagi dalam beberapa kategori yaitu:
Manajemen/manipulasi Berkas. Membuat, menghapus, menyalin, mengganti nama, mencetak, memanipulasi berkas dan direktori. Informasi Status. Beberapa program meminta informasi tentang tanggal, jam, jumlah memori dan disk yang tersedia, jumlah pengguna dan informasi yang sejenis. Modifikasi Berkas. Membuat berkas dan memodifikasi isi berkas yang disimpan pada disk atau tape. Pendukung Bahasa Pemograman. Kadang kala kompilator, assembler, interpreter, dari bahasa pemograman diberikan kepada pengguna dengan bantuan sistem operasi. Loading dan Eksekusi Program. Ketika program di assembly atau dikompilasi, program tersebut harus di load ke dalam memori untuk dieksekusi. Untuk itu sistem harus menyediakan absolute loaders, relocatable loaders, linkage editors, dan overlay loaders. Komunikasi. Komunikasi menyediakan mekanisme komunikasi antara proses, pengguna, dan sistem komputer yang berbeda. Sehingga pengguna bisa mengirim pesan, browse web pages, mengirim e-mail, atau mentransfer berkas. Hubungan API System Call OS 6.7. API (Application Program Interface) Dalam contoh program sederhana di atas, dibutuhkan setidaknya ribuan system calls per detik. Oleh karena itu kebanyakan programmer membuat aplikasi dengan menggunakan Application Programming Interface (API). Dalam API itu terdapat fungsi-fungsi/perintah-perintah untuk menggantikan bahasa yang digunakan dalam system calls dengan bahasa yang lebih terstruktur dan mudah dimengerti oleh programmer. Fungsi yang dibuat dengan menggunakan API tersebut kemudian akan memanggil system calls sesuai dengan sistem operasinya. Tidak tertutup kemungkinan nama dari system calls sama dengan nama di API. Keuntungan memprogram dengan menggunakan API adalah:
Portabilitas. Programmer yang menggunakan API dapat menjalankan programnya dalam sistem operasi mana saja asalkan sudah ter-install API tersebut. Sedangkan system call berbeda antar sistem operasi, dengan catatan dalam implementasinya mungkin saja berbeda. Lebih Mudah Dimengerti. API menggunakan bahasa yang lebih terstruktur dan mudah dimengerti daripada bahasa system call. Hal ini sangat penting dalam hal editing dan pengembangan. System call interface ini berfungsi sebagai penghubung antara API dan system call yang dimengerti oleh sistem operasi. System call interface ini akan menerjemahkan perintah dalam API dan kemudian akan memanggil system calls yang diperlukan. Untuk membuka suatu file tersebut user menggunakan program yang telah dibuat dengan menggunakan bantuan API, maka perintah dari user tersebut diterjemahkan dulu oleh program menjadi perintah open(). Perintah open() ini merupakan perintah dari API dan bukan perintah yang langsung dimengerti oleh kernel sistem operasi. Oleh karena itu, agar keinginan user dapat dimengerti oleh sistem operasi, maka perintah open() tadi diterjemahkan ke dalam bentuk system call oleh system call interface. Implementasi perintah open() tadi bisa bermacam-macam tergantung dari sistem operasi yang kita gunakan. 6.8. Application Programs Program aplikasi atau yang juga sering disebut aplikasi adalah setiap program yang dirancang untuk melakukan fungsi yang khusus atau spesifik untuk pengguna atau, untuk kasus-kasus tertentu, untuk program aplikasi lainnya. Contoh-contoh dari program aplikasi meliputi word processors, database programs, Web browsers, development tools, drawing, paint, image editing programs, dan communication programs. Dalam menjalankan tugas-tugasnya program aplikasi menggunakan layanan-layanan sistem operasi komputer dan program-program penunjang lainnya. Seperti yang sudah dibahas.dalam subbab 3.1 (Aplication Program Interface) bahwa para programmer menggunakan API untuk memudahkan mereka dalam membuat program aplikasi. 6.9. Rangkuman Proses-proses yang terjadi di dalam sistem komputer dimulai dari pengguna komputer yang menggunakan program aplikasi dan sistem program, dimana nanti perintah-perintah dari user dibawa oleh system calls ke kernel yang berada pada sistem operasi untuk diterjemahkan ke dalam bahasa mesin. Berikut ini adalah kategori-kategori layanan yang diberikan oleh sistem operasi: Antarmuka. Eksekusi Program. Operasi Masukan/Keluaran. Manipulasi Sistem Berkas. Komunikasi. Deteksi Error. Antarmuka (interface) adalah salah satu layanan yang disediakan sistem operasi sebagai sarana interaksi antara pengguna dengan sistem operasi. Terdapat dua jenis antarmuka, yaitu Command Line Interface (CLI) dan Graphical User Interface (GUI). Berikut ini adalah tipe system calls: Manajemen Proses Manajemen Berkas Manajemen Piranti System Call Informasi/Pemeliharaan Komunikasi Message-passing Shared-memory
Rujukan [Silberschatz2005] Avi Silberschatz, Peter Galvin, dan Grag Gagne. 2005. Operating Systems Concepts. Seventh Edition. John Wiley & Sons. [Tanenbaum1997] Andrew S Tanenbaum dan Albert S Woodhull. 1997. Operating Systems Design and Implementation. Second Edition. Prentice-Hall. [Tanenbaum2001] Andrew S Tanenbaum. 2001. Modern Operating Systems. Second Edition. Prentice-Hall.